架构初探 | 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第5天

今天的内容主要是对架构的讲解，此前接触的应用多是单体式架构，虽然开发方便、设计简单，但各个模块的功能分配混乱、耦合度高，随着用户量的增多，这样的结构必然会让运维同学头大，因此，一个合适的架构是在开发之前就需要着重考虑的。

基础内容

定义

• 是有关软件整体结构与组件的抽象描述
• 用于指导软件系统各个方面的设计

常见的架构

• 单机式

  • 把所有模块功能都放到同一个进程，部署到一台机器上
  • 优点：简单
  • 缺点：机器性能的瓶颈也会造成应用的瓶颈，并且运维需要停服

• 单体分布式部署

  • 分布式部署，通过负载均衡层进行request的分配
  • 优点：通过简单的水平扩容就提高了性能
  • 缺点：模块与模块之间其实还是处于同一个进程

• 垂直架构

  • 在单体分布式部署的基础上，将项目进行切分
  • 优点：系统之间相互独立，运维无需停服
  • 缺点：粒度还是太大，一个应用的职责仍然太多

• SOA

  • 将应用的不同的功能单元抽象为服务

• 微服务

  • SOA其实只是一个理念，实现方式包括去中心化和中心化，而微服务其实就是SOA去中心化的实现方式

企业级方案

云计算

• IaaS：基础设施即服务
• PaaS：平台即服务
• SaaS：软件即服务
• FaaS：功能即服务

云原生

• 弹性资源

  • 虚拟化容器
  • 快速扩缩容

• 微服务架构

  • 业务功能单元解耦
  • 统一的通信标准

• DevOps

  • 敏捷开发
  • CI/CD

• 服务网格

  • 业务与治理解构
  • 异构系统的治理统一化
  • 复杂治理能力

挑战

离在线资源并池与自动扩缩容

将离线资源池和在线资源池合并，根据时段动态分配资源

核心收益：

• 降低物理资源成本
• 提供更多的弹性资源，增加收入

微服务亲合性部署

可以将频繁进行网络通信的两个应用放置于同一台宿主机中，这样就可以通过IPC取代RPC，减少带宽占用

核心收益：

• 降低业务成本
• 提高服务可用性

流量治理

核心收益：

• 提高微服务调用容错性
• 容灾
• 进一步提高开发效率，DevOps发挥到极致

CPU水位负载均衡

核心收益：

• 打平异构环境算力差异
• 为自动扩缩容提供正向输入